Pro krátkou dobu uvedení na trh

V čistém prostoru třídy GMP C v závodě Brensbach vyrábí Röchling Medical mimo jiné sofistikované obaly pro farmaceutický průmysl, spotřební materiál pro lékařskou diagnostiku a součásti pro lékařskou techniku. (Obrázek: ENGEL) / In a GMP C class cleanroom at its Brensbach location, Röchling Medical produces, among other things, sophisticated pharmaceutical packaging, consumables for medical diagnostics and medical technology components. (Picture: ENGEL)

S upotřebou 5000 kN jsou dvě nové plně elektrické stroje e-motion 500 největší vstřikovací lisy, které Röchling Medical provozuje kompletně v čisté místnosti. (Obrázek: ENGEL) / S upotřebou 5000 kN jsou dvě nové plně elektrické stroje e-motion 500 největší vstřikovací lisy, které Röchling Medical provozuje kompletně v čisté místnosti. (Obrázek: ENGEL)

S uzávěrnou silou 5000 kN jsou dvě nové plně elektrické stroje e-motion 500 největší vstřikovací lisy, které Röchling Medical provozuje kompletně v čisté místnosti. (Obrázek: ENGEL) / S uzávěrnou silou 5000 kN jsou dvě nové plně elektrické stroje e-motion 500 největší vstřikovací lisy, které Röchling Medical provozuje kompletně v čisté místnosti. (Obrázek: ENGEL)

Protože vložky z POM nelze ihned po vyjmutí ze formy skládat, nainstaloval ENGEL U-tvarovaný dopravník nad výrobní buňkou jako sekci pro dochlazení. Odtud si robot viper vyzvedává díly a překládá je přes větší spodní dopravník. (Obrázek: ENGEL)

Viper 20 roboty plní dvě úkoly: odstranění vstřikovacích dílů z formy a přesun vychlazených dílů z postchlazovací sekce na výstupní pás. (Obrázek: ENGEL)

Čím menší je plnící objem lahviček, tím složitější je forma pro vložky do hnízd. Těsně umístěné jádra vyžadují velmi přesné pohyby stroje. (Obrázek: ENGEL) / The smaller the fill volume of the vials, the more complex the mould for the nest inserts is. The tightly spaced cores require very precise machine movements. (Picture: ENGEL)

Použití e-temp zařízení pro regulaci teploty výrazně zvyšuje energetickou účinnost procesů regulace teploty. Připojená přes OPC UA k řídicí jednotce stroje CC300, zařízení pro regulaci teploty přizpůsobují otáčky čerpadla aktuální potřebě. (Obrázek: ENGEL) / The use of e-temp temperature control devices significantly increases the energy efficiency of the temperature control processes. Connected to the CC300 machine control unit via OPC UA, the temperature control devices adjust their pump speeds to the demand. (Picture: ENGEL)

Ovládací skříně mají vlastní výměníky tepla, aby dále snížily víření vzduchu v čisté místnosti. (Obrázek: ENGEL)

Zleva: Holger Kast od ENGEL Deutschland, Marco Treuner a Joachim Lehmann od Röchling Medical. (Obrázek: ENGEL) / Od levé strany: Holger Kast z ENGEL Deutschland, Marco Treuner a Joachim Lehmann z Röchling Medical. (Obrázek: ENGEL)

Plně elektrické výkonné stroje od ENGEL spojují efektivitu s přesností. Klíčovým faktorem pro investici rovnou do osmi e-motion strojů najednou byla pro Röchling Medical ale celková nabídka včetně digitalizace. Při výrobě systémů Nest- a Tub jsou dva největší stroje s tahem 5000 kN vybaveny samo-regulujícími procesy temperování, které zajišťují stabilitu.

Systémy Nest- a Tub jsou obaly pro tekuté farmaceutické produkty, podávané v lahvičkách nebo předplněných injekcích. Díky Covid-19 se celosvětová poptávka výrazně zvýšila, protože i vakcinační lahvičky jsou nabízena v tomto obalu. Pro Röchling Medical na místě Brensbach v Odenwaldu jsou systémy Nest- a Tub novým použitím, které od výroby vstřikolisů vyžaduje především flexibilitu. Zaměřeno na lahvičky, v Röchlingu se nyní v pěti velikostech vyrábí vložky do systémů Nest na dvou nových plně elektrických vstřikolisových strojích ENGEL e-motion. Stejně tak jsou vyráběny jednotné vany (Tubs) pro všechny velikosti, které vyžadují nejvyšší tahem 5000 kN napříč celým spektrem dílů. Aby bylo možné flexibilně měnit nástroje, byly objednány dvě stroje ve velikosti 500, které jsou shodné ve konstrukci. „V krátké době budou tyto dva stroje s tahem 5000 kN nepřetržitě využívány na výrobu systémů Nest- a Tub,“ říká Marco Treuner, technický projektový manažer Röchling Medical.

Extra funkce zvyšují efektivitu v čistém prostoru

Rozměry obalů Nest- a Tub jsou standardizované, aby je bylo možné použít v odměrných a sterilizačních zařízeních různých typů a výrobců. Během celého procesu plnění a zpracování zůstávají lahvičky v nestu a nemohou spadnout ani narazit na sebe. V mřížkované struktuře jsou lahvičky, většinou skleněné, dobře chráněny. U 50ml dóz je v nestu umístěno 16 lahviček. Čím menší je plnící objem, tím více lahviček se vejde do obalu, a tím více mřížek obsahují vložky. Pro tento náročný tvar dílů se používá POM. Tento materiál odolává čištění před plněním a je zároveň ekonomický. Kvůli vysokému smrštění však POM klade vysoké nároky na stabilitu a reprodukovatelnost vstřikovacího procesu. Přidává se k tomu konstrukce nástroje s mnoha dlouhými, těsně vedle sebe umístěnými jádry. „Potřebujeme velmi tuhý upínací desky nástroje a zvlášť malý průměr centrování, abychom při velkých deskách e-motion předešli přetékání,“ říká Treuner. Stroje e-motion jsou konstruovány na nejvyšší výkon, mají ve standardu velmi tuhý desky. Speciálně pro použití v Röchlingu u systému Nest- a Tub byly desky s průměrem centrování pouhých 80 mm vyvinuty ENGEL.

„ENGEL nám nabídl nejlepší celkový balíček,“ vysvětluje Joachim Lehmann, ředitel obchodního oddělení Medical Europe ve společnosti Röchling, rozhodnutí o investici. Dva vstřikovací stroje e-motion 500 ve sterilizační verzi jsou vybaveny lineárním robotem z řady viper a GMP-kompatibilními dopravníky – oba z vlastního vývoje a výroby ENGEL. Navíc jsou pro Röchling navržena speciální řešení na míru, která činí použití velkých vstřikovacích strojů v čistém prostoru ještě efektivnější. Kabelové kanály jsou zakryté, menší kabelové svazky jsou vedeny v hadicích a rozvaděče mají vlastní výměníky tepla, aby nedocházelo k víření vzduchu. Protože díly systému Nest při vyjmutí z nástroje jsou ještě příliš nestabilní na skládání, nad uzavírací jednotkou byly instalovány dodatečné U-tvarované dopravníky jako následná chladicí stanice. Teprve 15 minut po vyjmutí z formy robot viper přebírá díly z chladicího pásu a přes větší dopravníky je skládá do krabic.

Temperovací asistence pro stabilní procesy a vyšší energetickou účinnost

Klíčové pro udržitelnost náročných dílů z POM je vedle velmi vysoké přesnosti plně elektrických výkonných strojů také velmi konstantní temperování, vysvětluje Marco Treuner. „Musíme již ve výrobním procesu zajistit reprodukovatelnou kvalitu.“ Kontroly kvality probíhají opakovaně, jak ve výrobním závodě v Brensbachu, tak u zákazníka. Pokud je například zákazník – jak je tomu u aktuální zakázky – v USA, je mezi výrobou a kontrolou kvality dostatek času na dokončení procesu rekrystalizace, tedy smrštění. V Röchlingu se současně simulují stárnutí dílů během šesti měsíců pomocí temperovacího procesu.

Pro přesné a reprodukovatelné řízení teploty Röchling Medical udělal krok směrem k digitalizaci. Oba stroje pracují s iQ flow control, inteligentním temperovacím asistentem od ENGEL. Vyšavené šesti temperovacími vodními rozvody e-flomo a stejně tak šesti temperovacími zařízeními z řady ENGEL e-temp, systém sám kontroluje a reguluje pomocí softwaru celý výrobní batch a udržuje konstantní temperační podmínky. Rozdíl teplot slouží jako regulační veličina pro dynamické individuální řízení teploty v jednotlivých okruzích.

V řešení ENGEL komunikují vstřikovací stroje a temperovací zařízení přes OPC UA. Díky tomu systém iQ flow control dokáže upravit otáčky čerpadel v temperovacích zařízeních podle aktuální potřeby. Tato spolupráce spojuje konstantní temperování s velmi vysokou produktivitou a energetickou účinností. „Po krátké době od spuštění vidíme, že čerpadla výrazně snižují výkon. Částečně běží na necelých 30 procent výkonu místo na 100 procent,“ hlásí Treuner. Hlavním důvodem pro investici do iQ flow control byl materiál, ale přínos pro firmu je díky úsporám energie ještě výraznější. „Dáváme pozor na to, aby naše výrobní zařízení měly co nejmenší ekologickou stopu, a to zohledňujeme i při výběru dodavatelů,“ zdůrazňuje Lehmann. Röchling je certifikován podle ISO 50001. Ukazatele spotřeby energie u strojů e-motion podporují systémové řízení spotřeby energie.

Medical stroje mají přednost

Obě nové velké výrobní buňky jsou součástí rozsáhlého balíčku, který ENGEL dodal do Brensbachu v posledních týdnech. Všechny osmi nové stroje e-motion s tahem 1600, 2800 a 5000 kN jsou určeny pro použití v oblasti farmaceutických obalů, diagnostiky a zdravotnické techniky v čistém prostoru. Kromě systémů Nest- a Tub vyrábí Röchling Medical například stojany na pipetové špičky a mikrotitrační destičky na strojích ENGEL. Závod v Brensbachu jako centrum kompetence pro vstřikovací techniku kombinuje výrobu vstřikolisů, montáž a konstrukci nástrojů. Plně elektrická pohonná technika je zde standardem. Kromě vysoké přesnosti je důležité minimalizovat olej v čistém prostoru. Rychlé pohyby strojů jsou rovněž klíčové. Zatímco díly systému Nest mají cyklus až 40 sekund, u Tubs s cyklem 10 sekund je potřeba velmi vysoký výkon.

V důsledku Covid-19 byly především dva velké stroje s tahem 5000 kN vystaveny enormnímu časovému tlaku. „Na začátku pandemie jsme upravili naše procesy a ve všech závodech jsme upřednostnili stroje pro medicínské aplikace,“ říká Holger Kast, obchodní inženýr ENGEL Deutschland ve Stuttgartu. „Pro projekt Röchling jsme navíc urychlili zpracování objednávek a odložili byrokratické kroky.“

Pro rychlé uvedení strojů do provozu přispěla i další zvláštnost od ENGEL: stroje byly dodány ve dvou částech bez příplatku. „Naše komora je příliš malá na plně smontovaný stroj s tahem 5000 kN,“ vysvětluje Treuner. „Kdybychom museli otevřít čistý prostor pro vložení strojů, znamenalo by to odstávku na celý týden.“ A to u více produktů najednou, protože v rozsáhlém GMP-C čistém prostoru je více než deset výrobních buněk. 

Nepostradatelně systémové řešení zajišťuje krátkou dobu uvedení na trh. „S ENGEL máme jednoho kontaktního partnera a komunikujeme přímo,“ říká Lehmann. „Celá výrobní buňka byla od začátku pečlivě navržena a všechny komponenty přesně sladěny. ENGEL nám již na začátku usnadnil práci. U složitých výrobních buněk to nedokáže mnoho firem tak rychle.“